рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Биологическая продуктивность экосистемы и экологические сукцессии

Биологическая продуктивность экосистемы и экологические сукцессии - раздел Экология, Малофеев В. И. Социальная экология: Учебное пособие. — М.: Издательско-торговая корпорация Дашков и К°, 2003. - 260 с   Солнце Для Планеты Земля — Это Жизнь Для Всего Живого. На Пов...

 

Солнце для планеты Земля — это жизнь для всего живого. На поверхность планеты Земля ежегодно поступает примерно 55 ккал/см2. При этом растения фиксируют не более 1—2% солнечной энергии, остальное затрачивается на нагревание атмосферы, суши и испарения.

Из накопленной растениями солнечной энергии не более 7—10% достается растительноядным животным, питающимся живыми растениями.

По продуктивности экосистемы разделяются на 4 класса.

1. Экосистемы очень высокой биологической продуктивности — свыше 2 кг/м2 в год. К ним относятся заросли тростника в дельтах Волги, Дона и Урала. По продуктивности они близки к экосистемам тропических лесов и коралловых рифов.

2. Экосистемы высокой биологической продуктивности — 1—2 кг/м2 в год. Это липово-дубовые леса, прибрежные заросли тростника на озере, посевы кукурузы и многолетних трав при орошении.

3. Экосистемы умеренной биологической продуктивности — 0,25—1 кг/м2 в год. Такую продуктивность имеют многие растения: сосновые и березовые леса, сенокосные луга и степи, "морские луга", водоросли в Японском море.

4. Экосистемы низкой биологической продуктивности — менее 0,25 кг/м2 в год. Это арктические пустыни островов Северного Ледовитого океана, тундры, полупустыни.

Средняя продуктивность экосистем Земли не превышает 0,3 кг/м2 в год.

Биологическая продуктивность экосистем — основа жизни биосферы и человека как ее части. Она зависит от ресурсов почвы (ее обеспеченности питательными элементами и влагой), атмосферы, солнечного света и тепла. Каждый из этих ресурсов незаменим. Продуктивность экосистемы в основном зависит от того ресурса, которого недостаточно или который находится в избытке (пример: переувлажнения почвы или высокая температура воздуха).

Такой ресурс называется лимитирующим (т. е. ограничивающим) фактором; так, например, в Прикаспийской низменности урожай лимитируется количеством осадков. В зоне тундры и горных районов урожай лимитируется количеством тепла.

Чтобы повысить продуктивность экосистем, человек стремится уменьшить влияние лимитирующих факторов — вносит удобрения, сажает влаголюбивые культуры, строит теплицы, парники.

Биологическая продуктивность может снижаться и при загрязнении экосистем газообразными или жидкими ядовитыми отходами промышленных и сельскохозяйственных предприятий (кислотные дожди, ядохимикаты, дефолианты и т. д.).

Любое нарушение взаимосвязей в экосистемах означает нарушение энергетических потоков. Производство способно развиваться только за счет использования ресурсов окружающей среды. Но нарушение энергетики биосферы более чем на 1% может привести к резкому нарастанию энтропии и гибели всей системы в результате термодинамического кризиса.

Таким образом,биологическая продуктивность — основа жизни и человека. Она зависит от ресурсов почвы, от атмосферы, солнечного света и тепла. Каждый из этих элементов незаменим.

Рассмотрим биологическую продуктивность почв в зависимости от климатических условий.

Известно, что главное вещество почвы — это гумус, который по своей природе является детритом — органическим веществом.

Химический состав гумуса сложен: он состоит из фенолов и органических кислот темной окраски и образуется в результате процесса разложения (гумификации) органических веществ корневых остатков растений и почвенных животных. На долю гумуса приходится до 98% всего органического вещества почвы (остальные — живые корни, почвенные животные и неразложившиеся мертвые остатки организмов).

В почве одновременно с процессом гумификации органического вещества происходит процесс минерализации гумуса. Под воздействием микроорганизмов сложные органические вещества разрушаются до форм, доступных растениям. У разных почв разные свойства. Они могут быть кислыми, нормальными, щелочными (рН 7). Они имеют и разные физические свойства. Могут быть рыхлыми и плотными. Естественный процесс почвообразования нарушается, если на почву влияет человек. Почвы могут быть очень разнообразные по продуктивности:

• самые плодородные — черноземы;

• менее плодородные — подзолистые, серолесные;

• в зоне полупустынь почвы содержат меньше гумуса и называются каштановыми;

• в степных местах, где почвы насыщены солями, их называют солончаковыми, а если солей очень много — солончаками. Происходит засоление почв там, где широко применяли и применяют орошение, особенно в степном Заволжье, в низовьях рек Дона и Кубани. Чтобы избежать засоления, необходимо снижать нормы полива и использовать экологически безопасные приемы улучшения водного снабжения растений — капельный и внутрипочвенный поливы.

Медленные, но постоянные изменения происходят в экосистемах как под воздействием внешних, так и под влиянием внутренних факторов. Когда, например, озеро наполняется илом, оно постепенно превращается в болото, потом в луг, на котором в дальнейшем вырастают кустарники и деревья. При этом обычно сначала развиваются светолюбивые и относительно быстрорастущие лиственные породы, под пологом которых начинают расти хвойные.

Процессы последовательной смены биоценозов, протекающие под влиянием как внешних факторов, так и внутренних, называются сукцессиями.

Сукцессия — естественное явление, хотя часто обусловлено вмешательством человека.

Экологические сукцессии — это последовательная смена экосистем при постепенном направленном изменении условий среды: например, при изменении климата. С изменением условий среды изменяется состав живых организмов и продуктивность экосистемы. Постепенно роль одних видов убывает, а других увеличивается, разные виды выбывают из состава экосистемы или, наоборот, пополняют его.Сукцессии могут вызываться внутренними и внешними факторами и могут протекать иногда быстро, иногда столетиями. Если изменение среды будет резким (пожар, разлив большого количества нефти, проход колесной и гусеничной техники в тундре), то экологическое равновесие нарушается.

Постоянство циклов питательных элементов наблюдается тогда, когда весь углерод и азот, усвоенные экосистемой из атмосферы, в результате деятельности редуцентов возвращаются в нее. Все элементы минерального питания (фосфор, калий, кальций и т. д.) после разложения мертвого органического вещества возвращаются в почвенный раствор для повторного использования корнями растений.

Рассмотрим, что такоеполное рассеивание поступившей в экосистему энергии. Это когда вся энергия, усвоенная экосистемой после прохождения ее по цепям "продуцент — консумент — редуцент", рассеивается, т. е. "сжигается" организмами в процессе дыхания. Она рассеивается растениями (за счет расходов энергии на дыхание), животными и микроорганизмами, которые "дожигают" органические вещества, превращая их в минеральные соединения. Экосистема поддерживает равновесие за счет того, что в нее постоянно поступает новая солнечная энергия. Экологическое равновесие поддерживается в экосистемах сложными механизмами взаимоотношений между живыми организмами и условиями среды, между особями одного вида и особями разных видов друг с другом.

Экологическое равновесие — это состояние экосистемы, при котором состав и продуктивность биотической части (растений, животных, грибов, бактерий, водорослей) в каждый конкретный момент времени наиболее полно соответствует абиотическим условиям — почве и климату. Главная особенность экологического равновесия экосистемы — его подвижность.

В экосистеме постоянно происходят обратимые изменения.

Это изменения экосистемы в течение года с весны до весны при колебаниях климата в разные годы и изменении роли некоторых видов растений в связи с ритмами их жизненного цикла (например, цветение дуба один раз в 4 года, вспышки численности непарного шелкопряда в лесу или мышевидных грызунов в степи). При таких изменениях видовой состав экосистемы сохраняется, она лишь подстраивается к колебаниям.

Однако под воздействием закона оптимальности, гласящего, что любая система лучше всего функционирует только в строго определенных пространственно-временных пределах, чрезмерно крупные особи, требующие слишком большого количества пищи для поддержания своей энергетики, обычно вымирают.

Все это способствует повышению устойчивости систем, ее способности противостоять энтропии. Высшая, наиболее сбалансированная ступень сукцессии, которая может существовать очень длительное время, называется климаксом.

Однако прогрессивными процессами характеризуются обычно только сукцессии, связанные с естественными воздействиями. Если же происходит быстрое и массированное нарушение гомеостаза, например при вторжении человека, то эволюционные механизмы нарушаются и системы не могут восстановить внутреннее равновесие на прежнем высоком организационном уровне. В лучшем случае они заменяются другими, как правило, менее продуктивными и устойчивыми, а в худшем — происходит опустынивание, уничтожение или резкое снижение биомассы с невозможностью ее самовосстановления.

Дело в том, что чем организованнее, совершеннее вид, тем сложнее его генетический аппарат, обеспечивающий устойчивость, сохранение в поколениях наследственных признаков. Конечно, у таких видов, в том числе у человека, как правило, довольно высокая приспособляемость к различным значениям экологических факторов. Однако и она имеет свои пределы. И если они нарушаются слишком резко или быстро, то генетическая устойчивость, в нормальных условиях помогающая виду сохранить свои достоинства, оборачивается его гибелью.

Менее организованные, но более способные к мутации виды получают преимущество и вытесняют более организованные виды, занимая их экологические ниши. При этом часто новые виды оказываются более агрессивными и трудноуничтожаемыми за счет высокой изменчивости (как это произошло с вирусом СПИДа, пришедшим на смену вирусам кори, скарлатины и др.).

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

Малофеев В. И. Социальная экология: Учебное пособие. — М.: Издательско-торговая корпорация Дашков и К°, 2003. - 260 с

В И Малофеев... СОЦИАЛЬНАЯ ЭКОЛОГИЯ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Биологическая продуктивность экосистемы и экологические сукцессии

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Возникновение экологии как науки, ее предмет и этапы развития
  С появлением на Земле человека начинается процесс разрушения экологической гармонии. Этот процесс возник 40 тыс. лет назад, когда предок человека приобрел способность мыслить, стал

Общая экология и ее отрасли
  Общая экология — наука, которая изучает взаимоотношения живых существ и их среды обитания, а также их взаимодействие вместе со всем органическим и животным миром. Поэтому указанная

Общая характеристика экосистемы и ее типы
  Для удобства рассмотрения жизненных процессов в биосфере введено понятие "экологическая система" (экосистема). Экосистема представляет собой функциональное единство органи

Возникновение и развитие социальной экологии
  Социальная экология является сравнительно молодой научной дисциплиной. Ее возникновение следует рассматривать в контексте развития биологии, которая постепенно поднималась

Взаимосвязь социальной экологии с другими отраслями знаний
  Социальная экология тесно связана с отраслевыми социологиями. Такими отраслевыми социологиями являются: социология охраны труда, социология села, социология города и социал

Законы социальной экологии
Нельзя изучать социальную экологию только с помощью сбора и описания явлений и факторов. Необходимо дать их объяснение через установление связей между элементами в отдельных явлениях и утвердить вз

Закон "Правила социально-экологического равновесия".
Соотношение скоростей демографического насыщения, давления общества на среду жизни и изменений в самом обществе можно сформулировать в видеправила социально-экологического равновесия:

Закон "Правила социально-экологического замещения".
Потребности человека отчасти социально-экологически заменимы. Исключение составляют лишь так называемые основные нужды, главным образом физиолого-психологического характера. Изправила социа

Закон исторической (социально-экологической) необратимости.
Процесс развития человечества как целого не может идти от более поздних фаз к начальным, т. е. общественно-экономические формации, определенным образом взаимодействующие с природной средой и естест

Закон ноосферы В. И. Вернадского.
Биосфера неизбежно превратится в ноосферу, т. е. в сферу, где разум человека будет играть доминирующую роль в развитии системы "человек—природа". Иными словами, хаотичное саморазвитие, ос

Выработка метода социальной экологии
  Так как социальная экология является переходной наукой между естественными и гуманитарными, поэтому в своей методологии она активно использует как методы естественных, так и гуманит

Прогнозирование экологических моделей развития современного мира
  Современный мир отличается необычайной сложностью и противоречивостью событий, он пронизан противоборствующими тенденциями, полон сложнейших альтернатив, тревог и надежд. К

Основные параметры (индикаторы) глобального экологического кризиса
Биосоциальные Индикаторы техногенеза 1.Природопокорительская идеология 2. Экспоненциальный рост народонаселения — демографический взрыв 3. Эк

Индикаторы тотальной экокатастрофы
№ Измеряемые параметры     Переход возобновимых природных ресурсов в невозобновимые и прекращение б

Изменения климата и загрязнение окружающей среды
  Хотя изменения климата, естественные или вызванные деятельностью человека, происходят сравнительно медленно, они охватывают огромные регионы и потому могут представлять серьезную пр

Истощение сырьевых и энергетических ресурсов
  Бурное развитие научно-технического прогресса сопровождается интенсивным использованием невозобновимых ресурсов, к которым относится большинство полезных ископаемых: • топл

Неконтролируемый прирост населения
  В целях сохранения охраны окружающей среды необходимо проведение активной демографической политики. Оно связано с регулированием роста народонаселения. Сегодня население планеты пер

Вопросы для самоконтроля
  1. Что такое экотоксикология? 2. Каковы задачи нового направления в экологии — экотоксикологии? 3. Какое влияние оказывает токсикология на образ жизни и здоровье л

Характеристика стихийных бедствий и их последствия
    Ежегодно на территории земного шара происходят сотни всевозможных стихийных бедствий, которые не только наносят огромный урон народному хозяйству, но, самое главное,

Мировая экологическая безопасность
  Под экологической безопасностью понимается процесс обеспечения защищенности жизненно важных интересов личности, общества, природы и государства от реальных и потенциальных угроз, со

Научно-техническая революция и ее влияние на экологическую безопасность планеты Земля
  В начале XX в.[23], после разделения стран планеты на биполярные социальные миры, на базе интегрального формирования военно-ориентированного производства, появления массовых армий и

Экологическая безопасность России
  В мировом экологическом пространстве Россия связана со всеми странами мира. В. И. Данилов-Данильян[24] пишет: "Проблема обеспечения экологической безопасности России я

Основные законы и целевые программы по обеспечению экологической безопасности РФ
  С целью совершенствования концептуальной, нормативно-правовой, методической и информационной базы в области обеспечения экологической безопасности РФ Министерством охраны окружающей

Охрана окружающей среды
7.5.1. Безотходное и малоотходное производство, переработка отходов   Для обеспечения надежной защиты охраны окружающей среды в антропогенных регионах, краях, областях

Переработка твердых бытовых, производственных отходов, их возвращение в систему биологического кругооборота.
Государственную политику в области обращения с отходами определяют четыре федеральных закона: 1. "Об охране окружающей природной среды" (от 19 декабря 1991 г.); 2. "

Мониторинг состояния природной среды как важное направление экологической безопасности
  С целью создания надежной экологической безопасности планеты Земля ученые разработали информационную систему мониторинга о состоянии природной среды и тенденциях ее изменения, котор

Слагаемые охраны окружающей среды
7.7.1. Моделирование экологических процессов и устойчивого развития мира Существует острая необходимость моделирования экологических процессов, связанных прежде всего с моделью у

Вопросы для самоконтроля
  1. Дайте определение "экологической безопасности". 2. Какими способами проводится экологический мониторинг? 3. Для чего необходимо моделирование экологич

Международное право в области охраны окружающей среды
  Международное право играет роль регулятора, но в области охраны окружающей среды оно является также фактором достижения экологической безопасности на планете Земля, установления рав

Нормативно-правовые аспекты охраны окружающей среды в Российской Федерации
  Одна из важнейших частей природоохранительного законодательства — система экологических стандартов. Ее своевременная научно обоснованная разработка — необходимое условие практическо

Экологические права граждан РФ
  Экологические права граждан закреплены в следующих международных и государственных нормативных документах. В международном законодательстве[39] это: Декларация Стокгольмско

Тенденция возникновения экологических движений и их направленность
  Еще до появления современных экологических движений существовали различные движения в защиту природы и окружающей среды. Так, в начале XIX в. возникают движения в защиту птиц, лесны

Особенности возникновения экологических движений в Российской Федерации, их цели и задачи
  Общественное движение защиты природы в России имеет давние традиции. Еще во времена Ярослава Мудрого в первом законодательном сборнике "Русская Правда" предусматр

Вопросы для самоконтроля
  1. Назовите основные экологические движения, работающие за рубежом. 2. Какова роль экологического движения в формировании нового миропонимания? 3. Перечислите орга

Последствия взаимодействия человека с окружающей средой — одно из направлений социальной работы
  "Природа не может перечить человеку, если он не перечит ее законам". А. И. Герцен В последние годы мы начали осознавать единство и конечн

Влияние неблагополучной экологической обстановки на демографическую ситуацию в России
  В условиях современной экологической ситуации в России обострилась проблема здоровья нации. Повсеместно регистрируется снижение уровня здоровья во всех популяциях населения. Результ

Взаимосвязь социальной и экологической политики государства
  Чтобы не допустить повторения Аральской катастрофы, Чернобыльской и др., необходимо проведение определенной социальной работы. В чем же состоит суть социальной работы в обл

Экологическая этика и экологическая культура
10.4.1. Экологическая этика   С древних времен человечество задумывалось об экологической этике и экологической культуре по отношению к природе. Некоторые ученые счита

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ТЕМАМ
  1. Выберите систему признаков и охарактеризуйте состояние природной среды в районе Вашего предприятия, укажите источники загрязнения, меры по их нейтрализации. 2. Выберите

ВОПРОСЫ К ЭКЗАМЕНУ
  1. Возникновение и развитие экологии как науки. 2. Окружающая среда и экология. 3. Основные этапы развития социоприродных отношений. 4. Биосфера Земли и з

ТЕМЫ РЕФЕРАТОВ
  1. Проблема выживания человека в современном мире. 2. Поведение человека в критических и экстремальных условиях (в районе стихийного бедствия, катастрофы) и роль социальног

КРАТКИЙ СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ
Абиотические факторы неживой природы — климат, свет, температура, давление, влажность, атмосфера и т. д., находящиеся во взаимодействии с организмами в процессе обмена веществ и эн

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги